Характеризация Системы Авидина Биотина для Пользы Биоматериалов Спектроскопическим Ellipsometry Используя Оборудование от Horiba Научного - Тонкий Фильм

Анализ молекулярных взаимодействий важнейшая область исследования в полях медицинского соревнования, фармацевтических и биотехнологии. Молекулярное опознавание на твердых поверхностях формирует основу большое количество приборов био и immunosensor диагностических.

Биосенсор аналитически прибор который использует биологические молекулы для того чтобы обнаружить другие биологические молекулы или химические вещества. Типично молекулу детектора необходимо соединиться к датчику который может быть проконтролирован компьютером, который преобразовывает биологические системы с производительностью компьютера микропроцессора.

Биосенсор состоит из 3 частей:

• Чувствительный биологический элемент (биологическая ткань материала например, микроорганизмы, органеллы, приемные устройства клетки, энзимы, антитела, нуклеиновые кислоты Etc.), биологически выведенное материальное или biomimic). Чувствительные элементы могут быть созданы биологическим инженерством.
• Датчик in-between (сподвижницы оба компонента).
• Элемент детектора (работы в physicochemical путе; оптически, пьезоэлектрическо, электрохимическо, термометрическо, или магнитно).

Диаграмма 1. Схематическая диаграмма показывая главным образом компоненты биосенсора. Этот прибор состоит из: (a) биокатализатор который преобразовывает субстрат к продукту; (b) датчик который определяет реакцию и преобразовывает ее к электрическому; и усилен, (d) обработан, и (e) показан выход (c) сигнала.

Много потенциальное применение биосенсоров различных типов. Главным образом требования для биосенсора причаливают для того чтобы быть ценны оперируя понятиями исследования и коммерческие применения идентификация молекулы цели, наличие соответствующего биологического элемента опознавания, и потенциал для устранимых портативных систем обнаружения быть предпочтенным к чувствительным лаборатори-основанным методам в некоторых ситуациях. Некоторые примеры даются ниже: контроль глюкозы в пациентах мочеизнурения <-- исторический водитель рынка, другое медицинское здоровье - родственные цели, относящие к окружающей среде применения например обнаружение пестицидов и загрязняющие елементы речной воды, дистанционное зондирование воздушнодесантных бактерий например в деятельностях при счетчик-bioterrorist, обнаружении патогенов…

Ключевая цель в развитии таких приборов обездвиживание протеинов на элемент датчика держать максимальные биохимические взаимодействия деятельности и минимума non специфические.

Авидин гликопротеид найденный в белизне яичка. Биотин член семейства B-Витамина, также известный как витамин-H.

Система биотин-авидина играет главную роль в этих применениях по мере того как она показывает сильно специфическое и сильное binding сродство. Другое своеобразнейшее преимущество этой системы 4 идентичных связующего сайта авидина для биотина обеспечивающ что вязка направлена только к цели интереса.

Адсорбируя биотин на твердых поверхностях и собирая авидине делает его возможным прикрепить активные лиганды к поверхности биосенсора, таким образом определяя вид цели в образце и увеличивая селективность биосенсора путем уменьшение взаимодействий от неспецифичных взаимодействий.

Диаграмма 2. Схема образования комплекса биотин-авидина

Когда специфические виды приходят в контакт с поверхностью и связью биотина авидина к им увеличение в толщине депозированного фильма. Путем измерять увеличение в толщине фильма одно может сказать если биомолекула прыгала к поверхности датчика. Увеличение толщины мало, типично заказа 20 Å, требующ чувствительного и надежного метода для измерения.

Фильм биотина был депозирован на субстрате кремния и представлен однослойным. Измерение было выполнено в окружающей среде окружающего воздуха, образец просто помещено на этапе образца для того чтобы выполнить измерение без разрушения.

Диаграмма 3. Константы Биотина Оптически

Измерение было выполнено в жидкостной окружающей среде; образец помещен в жидкостной клетке заполненной с обессоленной водой. Однослойное было использовано для моделирования образца. Мы сделали предположение которое R.I. фильма биотина и комплекса биотин-авидина был этим же. Увеличение найденной толщины показывает сильное binding сродство системы биотин-авидина.

На диаграмму ниже показано превосходное согласование между экспериментальными данными и моделью.

Диаграмма данные по 4. Экспириментально и произведенные